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Dokumentenidentifikation DE69111225T2 07.03.1996
EP-Veröffentlichungsnummer 0513372
Titel VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG VON GEWEBE FÜR DAS TINTENSTRAHLFÄRBEN UND METHODE DES TINTENSTRAHLFÄRBENS.
Anmelder Toray Industries, Inc., Tokio/Tokyo, JP
Erfinder USUI, Hiromi, Otu-shi, Shiga 520-21, JP;
MASUDA, Yutaka, Otu-shi, Shiga 520, JP;
HANDA, Nobuyoshi, Otu-shi, Shiga 520, JP
Vertreter LEINWEBER & ZIMMERMANN, 80331 München
DE-Aktenzeichen 69111225
Vertragsstaaten CH, DE, FR, GB, IT, LI, NL
Sprache des Dokument En
EP-Anmeldetag 18.11.1991
EP-Aktenzeichen 919197947
WO-Anmeldetag 18.11.1991
PCT-Aktenzeichen JP9101570
WO-Veröffentlichungsnummer 9208840
WO-Veröffentlichungsdatum 29.05.1992
EP-Offenlegungsdatum 19.11.1992
EP date of grant 12.07.1995
Veröffentlichungstag im Patentblatt 07.03.1996
IPC-Hauptklasse D06P 5/00
IPC-Nebenklasse B41M 5/00   B41J 2/01   

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vorbereiten eines Gewebes für das Tintenstrahl-Drucken, um ein klares und scharfes Bild zu ergeben, ohne daß die Tinte verläuft.

Als Verfahren zum Ausbilden eines Musters auf einem Gewebe sind herkömmlicherweise Handdruck, Walzendruck, Siebdruck oder Umdruck eingesetzt worden, aber bei einem solchen Verfahren wird zuvor ein Muster auf einem Sieb, einer Gravurwalze oder Umdruckpapier ausgebildet. Auf dem Gebiet des Papierdrucks jedoch ist vor kurzem ein Tintenstrahl-Drucksystem entwickelt worden und befindet sich nun in praktischer Verwendung. Das Ausbilden von Mustern nach dem Tintenstrahl-Drucksystem hat auf dem Gebiet der Textilindustrie Aufmerksamkeit erregt, weil es das Drucken durch Kombination mit einem Musterleser oder einem Computer uncl daher ohne viel Zeit- und Kostenaufwand ermöglicht und daher sind Versuche unternommen worden, das Verfahren direkt auf Gewebe anzuwenden.

Bei diesem Verfahren besteht das Hauptproblem, das es zu überwinden gilt, um ein gutes Bild auf dem Gewebe zu erzielen, jedoch darin, das Auslaufen der Tinte zu verhindern. Um dieses Problem zu lösen, sind beispielsweise die folgenden Verfahren vorgeschlagen worden.

(1) Verfahren zum Anwenden einer Vorbehandlung für das Gewebe, um das Auslaufen von Tinte zu verhindern.

(2) Verfahren zur Zugabe eines Additivs zur Tinte, um das Auslaufen zu verhindern.

(3) Verfahren, bei dem sowohl Vorbehandlung als auch Tintenadditiv verwendet werden.

Jedoch kann das Verfahren, bei dem ein Additiv in der Tinte verwendet wird, um das Auslaufen zu verhindern, wie im obigen Verfahren (2) oder (3), zwar eine beträchtliche Verhinderungswirkung gegenüber dem Auslaufen aufweisen, es besteht dabei jedoch aufgrund der zunehmenden Tintenviskosität, Klebrigkeit und unlöslichen Komponente die Gefahr der Beeinträchtigung der Tintenabgabeleistung.

Als Vorbehandlung für Gewebe nach dem obigen Verfahren (1) können eine wasserabweisende Behandlung zum Verhindern des Wanderns der Tinte (J-PS SHO 60- 99081) und eine Behandlung mit einem wasserlöslichen Polymer zum Zweck der Verstärkung der Wasserretention des Gewebes (J-PS SHO 61-55277 und US-A- 4,702,742) genannt werden.

Jedoch kann, indem lediglich eine wäßrige Lösung eines wasserlöslichen Polymers verwendet wird, zwar das Verlaufen eines jeden Tintentropfens verringert werden, aber die Tinte wird nicht in kurzer Zeit absorbiert, und daher tritt, wenn Tinten mit unterschiedlicher Farbe miteinander in Kontakt kommen, Verlaufen an den Grenzen der Farben auf, und es ist kein scharfes Muster zu erzielen.

Dann wurde ein Behandlungsverfahren zur Vergrößerung der Oberfläche des wasserlöslichen Polymers im Gewebe untersucht, um die Wasserabsorption und die Wasserretention zu verbessern. Beispielsweise beschreibt die J-PS HEI 2-112489 ein Verfahren, bei dem eine Behandlungslösung verwendet wird, die ein wasserlösliches Polymer in Form feiner Teilchen in Öl dispergiert oder emulgiert enthält. Nach diesem Vorbehandlungsverfahren wird das wasserlösliche Polymer dem Gewebe in Form feiner Teilchen zugeführt, sodaß es eine große Oberfläche aufweist und das Auslaufen von Tinte gut unterbinden kann. Aber im getrockneten Zustand befindet sich das Gewebe in dem Zustand, daß es mit den feinen Teilchen des wasserlöslichen Polymers bedeckt ist, und so besteht die Gefahr, daß das wasserlösliche Polymer vom Gewebe abfällt und kann das Auslaufen daher nicht stabil verhindern. Weiters war es aufgrund der Ölbasis schwierig, die Vorbehandlungsvorrichtung zu waschen. Sowohl die JP-A-2-84593 als auch die JP-A-2-99677 offenbaren das Auftragen einer Wasser-in-Öl-Emulsion, die wasserlösliche Polymerteilchen enthält, wobei das Polymer im Öl dispergiert ist, auf ein Gewebe, um das Auslaufen von Farbe zu verringern.

Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zur Vorbereitung eines Gewebes zum Tintenstrahl-Drucken bereit, bei dem das Gewebe mit einer Emulsion behandelt wird, die durch eine aus einem wasserunlöslichen Lösungsmittel bestehende Ölphase und eine aus einer wäßrigen Lösung eines Polymers bestehende Wasserphase gebildet ist, und daraufhin getrocknet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Emulsion eine Öl-in- Wasser-Emulsion ist, deren kontinuierliche Phase von der wäßrigen Polymerlösung gebildet wird und deren Öl-Phase in der wäßrigen Polymer-Phase dispergiert oder emulgiert ist.

So wird das Gewebe mit einem Vorbehandlungsmaterial vorbehandelt, das eine Emulsion vom Öl-in-Wasser-Typ ist, bei der ein wasserunlösliches Lösungsmittel in einer wäßrigen Lösung eines wasserlöslichen Polymers dispergiert oder emulgiert ist. Das Vorbehandlungsmaterial wird dem Gewebe zugeführt, das dann getrocknet und dem Tintenstrahl-Drucken unterzogen wird, um ein klares und hochwertiges Bild zu erzeugen.

Gemäß einem weiteren Aspekt stellt die Erfindung ein Verfahren zum Tintenstrahl- Drucken bereit, bei dem das Gewebe mit dem Vorbehandlungsmaterial wie oben beschrieben vorbehandelt, getrocknet und einem Tintenstrahl-Druckverfahren unterzogen wird, das einen Entwicklungsschritt umfaßt, und das Gewebe während des Entwicklungsschritts gewaschen wird, um unerwünschtes Vorbehandlungsmaterial zu entfernen.

Fig. 1 ist ein Mikrophoto eines Tintenstrahl-Druckgewebes nach dem Verfahren, das eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt, wie nachstehend in Beispiel schrieben, und Fig. 2 ist jenes eines Gewebes wie nachstehend in Bezugsbeispiel 2 beschrieben, wobei beide den Oberflächenzustand des Gewebes zeigen.

Als Ergebnis von Untersuchungen haben die Erfinder des vorliegenden Anmeldungsgegenstandes herausgefunden, daß ein Gewebe, in dem ein wasserlösliches Polymer in der Form einer Anzahl flusiger, brückenartiger Materialstückchen in den Zwischenräumen zwischen den Fasern vorhanden ist, sich dadurch auszeichnet, daß es bemerkenswert effizient möglich ist, Tintenstrahl-Druck darauf anzuwenden, um für gleichmäßiges Drucken zu sorgen und das Auslaufen von Farbe zu verhindern. Ein solches Gewebe wird unter Verwendung einer Öl-in-Wasser-Emulsion als Behandlungslösung erhalten, bei der ein wasserunlösliches Lösungsmittel in einer wäßrigen Lösung eines wasserlöslichen Polymers dispergiert oder emulgiert ist.

Eine wäßrige Lösung, die bereitgestellt wird, indem lediglich ein wasserlösliches Polymer aufgelöst wird, erhöht, wenn sie einem Gewebe zugeführt und getrocknet wird, ihre Viskosität und verringert ihr Volumen, wenn die Feuchtigkeit während des Trockungsvorgangs von der Oberfläche verdampft, und zieht sich, während die Fasern allmählich zueinander gezogen werden, in das Fasernbündel zurück und wird schließlich zu fester Materie, die die Zwischenräume zwischen den Fasern auf solche Art füllt, daß die Fasern miteinander verbunden sind. Unter solchen Bedingungen wird das Gewebe aufgrund der Bindung der Fasern aneinander weitgehend hart, und dadurch ergeben sich Schwierigkeiten insofern, als es deformiert wird und Einbuchtungen und Ausbuchtungen gebildet werden. Weiters treten, wenn die Tinte aufgetragen wird, die Deformationen und Einbuchtungen und Ausbuchtungen zunehmend auf und machen es schwierig, den Tintenstrahl-Druck gleichmäßig aufzutragen. Neben anderen Schwierigkeiten verteilt sich die Tinte, wenn sie aufgetragen wird, über die Oberfläche der zu feinem Bündel verbundenen Fasern und läuft früher durch die Fäden, als sie vom wasserlöslichen Polymer absorbiert wird, und so kann zwar eine große Menge des wasserlöslichen Polymers zugegeben werden, aber das Verlaufen wird nur selten verhindert, und es ist kein Druck zufriedenstellender Qualität erzielbar.

Anderseits wird nach dem erfindungsgemäßen Verfahren eine Behandlungslösung in Form einer Öl-in-Wasser-Emulsion verwendet, bei der ein wasserunlösliches Lösungsmittel in einer wäßrigen Lösung eines wasserlölsichen Polymers dispergiert oder emulgiert ist, und diese Emulsion hat die Wirkung, daß sie den Film des wasserlöslichen Polymers rauh macht und dazu führt, daß er während des Trocknungsvorgangs seine Fluidität verliert und schließlich eine Anzahl flusiger Brücken über die Zwischenräume zwischen den Fasern bildet. Tatsächlich ist, wenn das so vorbehandelte Gewebe mit einem Elektronenmikroskop betrachtet wird, das getrocknete Vorbehandlungsmittel in der Form einer Anzahl von Flusen mit einer Länge von mehreren um bis zu mehreren Zehnereinheiten um zu erkennen, die die Fasern in den Zwischenräumen zwischen den Fasern teilweise überbrücken.

Das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelte Gewebe ist dadurch gekennzeichnet, daß das wasserlösliche Polymer im getrockneten Zustand eine sehr große Oberfläche aufweist und daher leicht aufgelöst wird und daß es nicht in der Form eines kontinuierlichen Films, sondern in der Form von Flusen vorliegt, sodaß es die Tinte nicht an der Oberfläche zurückhält, sondern bewirkt, daß sie leicht in das Gewebe absorbiert wird. Auch ist das getrocknete wasserlösliche Polymer ausgedehnt in den Zwischenräumen zwischen den Fasern verteilt, und daher bildet es, wenn es die Tintenstrahltinte absorbiert, innerhalb der Gewebestruktur eine homogene Farbschlichte, sodaß ein qualitativ hochwertiger Druck erhalten wird.

Diese Merkmale haben die herausragende Wirkung, daß die dem Gewebe zugeführte Tinte rasch absorbiert wird, diese eingedickt wird und der Effekt der Verhinderung des Auslaufens wesentlich verstärkt wird. Darüberhinaus fühlt sich das Gewebe weich an und ist leichter zu handhaben, weil durch das wasserlösliche Polymer die Haftung der Fasern aneinander verringert wird. Weiters kann das wasserlösliche Polymer, da es in Form einer Lösung angewandt wird, beim Trocknen feine flusige Stückchen bilden, wird aber kaum von den Fasern getrennt.

Diese Merkmale sind mit der Wasser-in-Öl-Emulsion nicht zu erzielen. Wie oben beschrieben, ist in der Lösung, in der das wasserlösliche Polymer in Öl dispergiert oder emulgiert ist, das wasserlösliche Polymer nicht aufgelöst, sondern als feine Teilchen in Öl dispergiert oder gemeinsam mit einer kleinen Menge Wasser, die nicht zum Auflösen des Polymers ausreicht, in Öl emulgiert, was zu wenig Bindung an das Gewebe führt, und so besteht die Gefahr, daß die nach dem Trocknen an der Faseroberfläche verbleibenden feinen Teilchen vom Gewebe abfallen. Weiters kann die Behandlungslösung selbst abhängig von der Art des entsprechend des Materials oder Farbstoffs verwendeten wasserlöslichen Polymers geringe Stabilität aufweisen und kann Teilchen enthalten, die sich abgesetzt haben, was zu ungleichmäßigem Fixieren am Gewebe führt, wodurch das gleichmäßige Drucken und die Stabilität bei der Verhinderung des Auslaufens der Tinte beeinträchtigt werden.

Somit sieht das erfindungsgemäße Verfahren die Verwendung einer Behandlungslösung in Form einer Öl-in-Wasser-Emulsion vor, in der eine wäßrige Lösung eines wasserlöslichen Polymers als kontinuierliche Phase dient, und wobei 5% oder mehr eines wasserunlöslichen Lösungsmittels in der Lösung dispergiert oder emulgiert sind. Mit diesem Verfahren wurde das Verhindern des Auslaufens stark verbessert.

Fig. 1 ist eine mikroskopisch vergrößerte Ansicht der Oberfläche eines Tintenstrahl- Druckgewebes, das nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erhalten wurde, wie später in Beispiel 1 beschrieben, und aus der Zeichnung sind deutlich Fasern mit sehr kleinen flusigen brückenartigen Materialstückchen aus dem wasserlöslichen Polymer zu erkennen. Fig. 2 zeigt die Oberfläche eines Gewebes, das mit einer wäßrigen Lösung eines wasserlöslichen Polymers behandelt und getrocknet wurde, wie in Bezugsbeispiel 2 erhalten, und aus dem zu erkennen ist, daß die Fasern durch wasserlösliches Polymer aneinander gebunden sind.

Wasserlösliche Polymere, die beim erfindungsgemäßen Verfahren verwendet werden können, sind natürliche Schlichtematerialien (einschließlich halb-künstlicher Schlichtematerialien und künstliche Schlichtematerialien, und zu den natürlichen Schichtematerialien gehören stärkeartige Materialien, wie rohe Stärke und solubilisierte Stärke, gummiartige Materialien, wie Johannisbrot, Guiaic und Tamarinde, und algenartige Materialien, wie Natriumalginat, und zu den halbkünstlichen Schlichtematerialien gehören Zellulosematerialien, wie Methylzellulose, Hydroxymethylzellulose und Carboxymethylzellulose.

Zu den künstlichen Schlichtematerialien gehören die Vinylmaterialien, wie poly(Vinylalkohol) und poly(Vinylmethyläther), Acrylmaterialien, wie poly(Acrylsäure), poly(Methacylsäure), Polyacrylate, Polymethacrylate und Polyacrylamid, Maleinsäure- Copolymere wie Copolymere mit Styrol und Vinylacetat, und andere Verbindungen, wie Polyvinylpyrrolidon und poly(Ethylenoxid).

Derartiges wasserlösliches Polymer kann auf geeignete Weise in Kombination mit der zu verwendenden Drucktinte verwendet werden, sodaß durch mangelnde Druckaffinität oder dergleichen keine Schwierigkeiten verursacht werden. Als besonders vorzuziehendes Polymer mit wenig Gefahr für die Druckaffinität können Carboxymethylzellulose (nachstehend mit CMC abgekürzt) oder Natriumalginat genannt werden.

Um das Auslaufen zu verhindern, ist das wasserlösliche Polymer in der Behandlungslösung vorzugsweise in einer Menge von 1,0-20% vorhanden, und am meisten bevorzugt wird eine Menge von 2,0-10% verwendet. Wenn es in einer Menge über 20% vorhanden ist, wird die Infiltration der Vorbehandlungslösung in das Innere des Gewebes beeinträchtigt und das Polymer bildet eine kontinuierliche Schicht und hat eine verringerte Auslaufverhinderungsfähigkeit. Auch wird das Entschlichten schwieriger, und das ist wirtschaftlich nicht von Vorteil. Bei weniger als 1,0% wird die Tinte kaum absorbiert, und daher ist die Auslaufverhinderungswirkung nicht nennenswert.

Auch ist, damit das wasserlösliche Polymer aufgelöst wird, um eine Öl-in-Wasser- Emulsion zu bilden, Wasser vorzugsweise in einer Menge von 30% oder mehr in der Behandlungslösung vorhanden. Mehr bevorzugt ist es in einer Menge von 30%-90% vorhanden.

Wasserunlösliche Lösungsmittel, die beim erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzt werden können, umfassen jene Lösungsmittel, die bei Raumtemperatur flüssig sind und Wasser und wasserlösliches Polymer im wesentlichen nicht auflösen, und als solche Lösungsmittel sind aliphatische oder aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Heptan, Octan, Nonan, Decan, Undecan, Dodecan, Tridecan, Kerosin, Leichtbenzin, Benzol, Toluol, Xylol und Petrolether; Kohlenwasserstoffhalide, wie Trichlorethylen,Tetrachlorethylen, Methylenchlorid, Chloroform, Kohlenstofftetrachorid, Dichlorethan, Dichlorpropan, Dichlorbutan und Chlorbenzol; und Plastifikatoren, wie Tributylphosphat, Dioctylphosphat, Dioctylphthalat und Dibutylphthalat vorzuziehen. Von diesen wird vorzugsweise ein Kohlenwaserstoff mit weniger Geruch verwendet, der unter 250ºC siedet, da er nach dem Trocknen kaum auf der Oberfläche des Gewebes bleibt, und als solche können Kohlenwasserstoffe, Leichtbenzin oder Kerosin genannt werden. Diese können unabhängig voneinander oder in Kombination aus zwei oder mehreren verwendet werden. Was den Gehalt des wasserunlöslichen Lösungsmittels in der Behandlungslösung betrifft, sind 5% oder mehr erforderlich, um brückenbildende dünne Stücke des wasserlöslichen Polymers zu erhalten. Wenn es in einer Menge von 70% oder mehr verwendet wird, ist es als Emulsion nur schwer stabil in Waser zu dispergieren oder zu emulgieren. Auch ist der Wassergehalt relativ reduziert, sodaß die Viskosität der Lösung aufgrund des wasserlöslichen Polymers erhöht wird und die Lösung schwer auf das Gewebe aufzutragen ist.

Daher ist das wasserunlösliche Lösungsmittel in der Behandlungslösung in einer bevorzugten Menge von 5%-70% oder mehr bevorzugt 20%-60% vorhanden, um das Auslaufen zu verhindern und die Stabilität der Dispersion oder Emulsion aus dem Vorbehandlungsmittel zu gewährleisten. Auch ist es, um die Oberfläche des wasserlöslichen Polymers nach dem Trocknen zu erhöhen und das wasserlösliche Polymer im Gewebe diskontinuierlich zu dispergieren und dadurch eine hochgradige Auslaufverhinderungswirkung zu ergeben, vorzuziehen, daß der Anteil an Trockenfeststoffen zum wasserunlöslichen Lösungsmittel in der Vorbehandlungslösung 1/2,5-1/20 beträgt; der hierin genannte Trockenfeststoffanteil bezieht sich auf den Bestandteil, der nach dem Trocknen als Feststoff zurückbleibt.

Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren wird vorzugsweise ein oberflächenaktives Mittel (SAE) zugegeben, um das wasserunlösliche Lösungsmittel in der wäßrigen Lösung stabil zu emulgieren. Hier ist das oberflächenaktive Mittel nicht besonders eingeschränkt, solange es eine Öl-in-Wasser-Emulsion bildet, und vorzugsweise wird ein nicht-ionisches Hoch-HLB-Mittel verwendet. Beispiele für solche oberflächenaktiven Mitteln sind Fettsäureester von Polyoxyethylen, Alkylpolyoxyethylenether, Alkylarylpolyoxyethylenether, Fettsäureester von mehrwertigen Alkoholen und Polyoxyethylensorbitanfettsäureester.

Wenn ein oberflächenaktives Mitte mit hohem HLB als Hauptbestandteil des SAE gemeinsam mit einem gleichzeitig verwendeten SAE mit geringem HLB verwendet wird, wird die Stabilität der Emulsion weiter verbessert.

Die in der Behandlungslösung verwendete Menge an SAE beträgt vorzugsweise 0,1- 10% oder, mehr bevorzugt, 0,5-4%.

Je nach dem Gewebe und dem aufzutragenden Farbstoff kann ein Salz, ein Oxidationshemmer, einen Reduktionshemmer und/oder ein Farbauftragegalisierungsmitttel zur Behandlungslösung zugegeben werden, um das Drucken zu verbessern.

Das bisher Beschriebene zusammenfassend wird nachstehend die Basiszusammensetzung einer Vorbehandlungslösung zur Verwendung bei einem Verfahren in Gew.-% angegeben.

wasserlösliches Polymer wasserunlösliches Lösungsmittel oberflächenaktives Mittel Wasser

Die folgende Zusammensetzung kann vorzuziehen sein.

Terpentin Polyoxyethylennonylphenylether Wasser

Eine derartige Lösung kann einfach hergestellt werden, indem das wasserlösliche Polymer in einem Teil des zu verwendenden Wassers aufgelöst wird und diese wäßrige Lösung des wasserlöslichen Polymers mit einer Öl-in-Wasser-Emulsion aus dem unter Verwendung des oberflächenaktiven Mittels im verbleibenden Wasser emulgierten wasserunlöslichen Lösungsmittel vermischt wird. Die Emulsion kann auf das Gewebe beliebig nach einem erfindungsgemäßen Verfahren unter Anwendung eines Kissen-, Druck- oder Beschichtungsverfahren aufgetragen werden, aber in Anbetracht der hohen Viskosität der Behandlungslösung ist ein Verfahren, bei dem die Behandlungslösung durch das Druck- oder Beschichtungsverfahren und anschließendes Pressen des Gewebes durch eine Mangel, um das Gewebe mit der Lösung zu tränken, aufgebracht wird, besonders vorzuziehen.

Die Menge des auf das Gewebe aufzubringenden Vorbehandlungsmittels kann je nach der Struktur oder dem Material des Gewebes oder der Menge an aufzubringender Tinte erhöht oder verringert werden, aber als Pickup beträgt sie 50-300 Gew.-% der Faser.

Das Gewebe kann dann nach einem herkömmlichen Verfahren erwärmt und getrocknet werden.

Der bei einem eine Ausführungsform der Erfindung darstellenden Verfahren vorgeschlagene Tintenstrahl, der auf eine Gewebe gerichtet wird, gibt Tinte aus einer Düse ab und wandelt die abgegebene Tintenflüssigkeit in Tropfen um, die reguliert und verwendet werden können, und die Tintenstrahlverfahren können folgendermaßen klassifiziert werden:

(1) kontinuierliches Abgabesystem (Ablenktyp und Divergenztyp); und

(2) an der Nachfrage orientiertes System (Druckpulstyp, Blasenstrahltyp und elektrostatischer Abgabetyp), und es kann jedes dieser Verfahren eingesetzt werden.

Daraufhin wird das Druckgewebe allgemein den Entwicklungs- und Einseifungsverfahren unterworfen. Beim Entwicklungsverfahren wird der Farbstoff vom wasserlöslichen Polymer auf die Faser übertragen und fixiert. Dann werden beim Einseifungsverfahren das wasserlösliche Polymer und andere Vorbehandlungsmittel vom Gewebe entfernt, und für diese Verfahren sind herkömmliche Anlagen und Verfahren einsetzbar.

Die Wirkungen des so erhaltenen Gewebes für das Tintenstrahl-Drucken sind folgende:

Das nach dem erfindungsgemäßen Vorbereitungsverfahren erhaltene Tintenstrahl- Druckgewebe läßt das wasserlösliche Polymer im Gewebe sofort Wasser absorbieren und eindicken, wenn es mit einer Tinte in Kontakt kommt, die Wasser als Hauptmedium umfaßt, sodaß Auslaufen verhindert wird, und ist daher für alle Tinten auf Wasserbasis anwendbar, einschließlich Tinten, in denen ein Dispersionsfarbstoff oder irgendein anderer wasserunlöslicher Farbstoff dispergiert ist oder jene mit einem wasserlöslichen Farbstoff, wie Reaktivfarbstoff und Säurefarbstoff.

Auch umfassen die Materialien, auf die das erfindungsgemäße Verfahren anwendbar ist, Kunstfasern (Polyester, Nylon, Acryl usw.), natürliche pflanzliche Fasern (Seide, Hanf usw.) und tierische Fasern (Seide, Wolle usw.), und somit ist das Verfahren ein vernünftiges und allgemein anwendbares Verfahren. Weiters ist die Gewebestruktur nicht speziell beschränkt, und Web-, Wirk- und Vliesstoffe sind einsetzbar.

Nachstehend werden nun die Hauptwirkungen der vorliegenden Erfindung zusammengefaßt.

(1) Verglichen mit dem Fall, indem die gleiche Menge wasserlösliches Polymer als einfache wäßrige Lösung aufgetragen wird, ist die Auslaufverhinderungswirkung sehr hoch.

(2) feine Teilchen des wasserlöslichen Polymers fallen kaum vom Gewebe ab, wie im Fall eines mit einer Wasser-in-Öl-Emulsion behandelten Gewebes.

(3) da es im Gegensatz zur Wasser-in-Öl-Emulsion auf Wasserbasis beruht, läßt sich das Polymer leicht mit Wasser abwaschen, was die Reinigung des Gerätes erleichtert.

Nach dem Tintenstrahl-Drucken und der Farbentwicklung kann das Vorbehandlungsmittel im Waschverfahren vom Gewebe entfernt werden, sodaß die Textur und Qualität des Druckgewebes nicht beeinträchtigt werden.

Nun werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die folgenden Beispiele detaillierter beschrieben.

Beispiel 1

Unter Verwendung von Carboxymethylzellulose (in der Folge mit CMC abgekürzt) als wasserlösliches Polymer und Leichtbenzin als wasserunlösliches Lösungsmittel wurde eine Vorbehandlungslösung mit folgender Zusammensetzung hergestellt.

Fine Gum MC-8 5% (CMC; hergestellt von Daiichi Kogyo Seiyaku)

Wasser 63%

Mineral Spirit A 30% (Leichtbezin, hergestellt von Nippon Oil)

Nonipol 100 2% (oberflächenaktives Mittel, Polyoxyethylennonylphenylether, HLB 13,3; hergestellt von Sanyo Kasei Kogyo)

Dem in Wasser aufgelösten waserlöslichen Polymer wurde das oberflächenaktive Mittel zugegeben, und das Gemisch wurde gerührt, wobei Leichtbenzin nach und nach zugegeben wurde, und so wurde eine Öl-in-Wasser-Emulsion hergestellt.

Diese Vorbehandlungslösung wurde auf ein Seidengewebe (Habutae) aufgebracht, das dann durch eine Mangel gequetscht (Quetschrate: 60%) und auf einer Spannmaschine getrocknet wurde, und so wurde ein Gewebe zum Tintenstrahl-Drucken erhalten.

Dieses vorbehandelte Gewebe war weich und hatte gegenüber weiß Glanz verloren. Dadurch ist offensichtlich, daß das wasserlösliche Polymer von dem im später angeführten Bezugsbeispiel 2 unterschiedlich fixiert ist.

Um die Textur des vorbehandelten Gewebes zu bestimmen, wurde der Biegewiderstand nach dem Auslegerverfahren (JIS L1096) gemessen. Die Ergebnisse werden in Tabelle 1 gezeigt. Eine größere Zahl weist auf ein härteres Gewebe hin.

Dieses vorbehandelte Gewebe wurde unter Einsatz der nachstehend gezeigten Tintenstrahl-Bedingungen bedruckt.

Tintenstrahlsystem: an der Nachfrage orientierter Typ

Düsendurchmesser: 75 um

Antriebsfrequenz: 4000 Hz

Auflösung 8 Punkte/mm (Tinte)

Remasol Turquoise Blue G Liquid (Reaktivfarbstoff, hergestellt von Hoechst)

Cibacron Red 68 Liquid (Reaktivfarbstoff, hergestellt von Ciba Geigy)

Aus jedem Farbstoff wurde eine Tinte mit der folgenden Zusammensetzung hergestellt:

Reaktivfarbstoff: 30%

Ethylenglykol: 20%

ionenausgetauschtes Wasser: 50%

Nach dem Druck wurde das Gewebe dem Dämpfen mit Sattdampf bei 100ºC für 15 Minuten unterworfen, um den Farbstoff zu fixieren, und dann wurde es bei 60ºC mit Wasser gewaschen und eingeseift, um das Vorbehandlungsmittel und den unfixierten Farbstoff zu entfernen, und getrocknet.

Bei dieser Druckprobe wurde die Auslauflänge an der Grenze des Zweifarbendrucks und Einfarbendrucks gemessen. Was das Auslaufen betrifft, wurde die Wanderdistanz (mm) der Farbe des Zweifarbendrucks zur angrenzenden Farbe des Einfarbendrucks gemessen. Eine kleine Zahl weist auf weniger Auslaufen hin. Auch die Qualität des Drucks insgesamt wurde durch visuelle Betrachtung bewertet. Bei der Probe war das Auslaufen gut unterdrückt, im Bild wurde keine Verzerrung erzeugt und es wurde ein schöner Druck erhalten (Qualitätsstufe o). Diese Ergebnisse sind auch in Tabelle 1 gezeigt. Das wasserlösliche Polymer wurde vollständig vom Gewebe entfernt, und somit war die Textur des Gewebes in keiner Weise beeinträchtigt.

Beispiel 2

Auf ähnliche Weise wurde durch Auflösen von Natriumalginat in Wasser eine Öl-in- Wasser-Emulsion mit der folgenden Zusammensetzung geoffenbart.

Snow algin M 3% (Natriumalginat, hergestellt von Fuji Kagaku Kogyo)

Natriumtrichloracetat 5%

Wasser 50%

Mineral Spirit A 45% (hergestellt von Nippon Oil)

Nonipol 100 2% (oberflächenaktives Mittel, hergestellt von Sanyo Kasei Kogyo)

Dies wurde unter den gleichen Bedingungen wie jenen von Beispiel 1 auf ein (breites) Baumwollgewebe aufgetragen, und eine Druckprobe wurde erhalten (Qualitätsstufe o). Bei der Druckprobe war das Verlaufen gut unterdrückt, wobei es keine Farbschattierung gab, und sie wies gute Qualität auf. Die Ergebnisse werden in Tabelle 1 gezeigt.

Beispiel 3

Auf ähnliche Weise wurde durch Auflösen von Natriumalginat in Wasser eine Öl-in- Wasser-Emulsion mit folgender Zusammensetzung bereitgestellt.

Snow Algin M 3% (Natriumalginat, hergestellt von Fuji Kagaku Kogyo)

Wasser 35%

Mineral Spirit A 60% (hergestellt von Nippon Oil)

Nonipol 100 2% (oberflächenaktives Mittel, hergestellt von Sanyo Kasei Kogyo)

Dies wurde auf nach dem Druckverfahren auf ein Nylonjerseygewebe (dickes Tuch) aufgetragen. Die Aufnahme betrug 100%. Durch Behandlung unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 wurde eine Druckprobe erhalten. (Qualitätsstufe o) Beim gedruckten Bild war das Auslaufen gut unterdrückt (Qualitätsstufe o). Auch wurde, da der Farbstoff gut in das Gewebe eindrang, das Gewebe gedehnt, aber an der Oberfläche kann kein ungefärbter Abschnitt zum Vorschein. Die Ergebnisse werden in Tabelle 2 gezeigt.

Beispiel 4

Auf ähnliche Weise wurde durch Auflösen von CMC in Wasser eine Öl-in-Wasser- Emulsion mit der folgenden Zusammensetzung erhalten.

Fine Gum SP-1 8% (CMC, hergestellt von Daiichi Kogyo Seiyaku)

Wasser 45%

Mineral Spirit A 20% (hergestellt von Nippon Oil)

Nonipol 100 1% (oberflächenaktives Mittel, hergestellt von Sanyo Kasei Kogyo)

Dies wurde unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 auf ein Nylontrikotgewebe (dünnes Tuch) aufgetragen, und es wurde eine Druckprobe erhalten (Qualitätsstufe o) Beim gedruckten Bild war das Auslaufen von Tinte gut unterdrückt, und es wies eine gute Egalfärbung und Färbung in dunklen Farben auf. Die Ergebnisse werden in Tabelle 2 gezeigt.

Beispiel 5

Auf ähnliche Weise wurde durch Auflösen von CMC in Wasser eine Öl-in-Wasser- Emulsion mit folgender Zusammensetzung erhalten.

Fine gum MC-8 5% (CMC hergestellt von Daiichi Kogyo Seiyaku)

Wasser 45%

Mineral Spirit A 50% (hergestellt von Nippon Oil)

Nonipol 100 1% (oberflächenaktives Mittel, hergestellt von Sanyo Kasei Kogyo)

Damit wurde ein Nylontwill beschichtet. Die Beschichtung hatte 40 g/m². Daraufhin wurde das Gewebe unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 behandelt und getrocknet, und eine Tintenstrahl-Druckprobe wurde erhalten (Qualtitätsstufe o).

Dispersionsfarbstofftinten mit folgender Zusammensetzung wurden als Tintenstrahl- Tinte verwendet.

Tinte

C.I. Disperse Yellow 42

C.I. Disperse Blue 56 (Dispersionsfarbstoffe)

Aus jedem Farbstoff wurde eine Tinte mit folgender Zusammensetzung hergestellt.

Dispersionsfarbstoff 10%

1,4-Butandiol 20%

ionenausgetauschtes Wasser 50%

Nach dem Bedrucken wurde das Gewebe 7 Minuten lang dem Dämpfen mit üiberhitztem Dampf mit 170ºC unterzogen, um den Farbstoff zu fixieren, dann mit Wasser gewaschen und normaler Reduktionsreinigung bei 80ºC unterzogen und getrocknet.

Beim gedruckten Bild war das Auslaufen gut unterdrückt, und es wies eine gute Egalfärbung auf, wobei es in dunklen Farben gefärbt war. Die Ergebnisse werden in Tabelle 2 gezeigt.

Bezugsbeispiele 1 und 2

Ein unbehandeltes Seidengewebe (Habutae) wurde als Probe von Bezugsbeispiel 1 genommen.

Weiterhin wurde ein Seidengewebe (Habutae), auf das eine wäßrige Lösung der folgenden Zusammensetzung aufgebracht war, als Probe von Bezugsbeispiel 2 genommen.

Fine Gum MC-8 5%

Wasser 93%

Nonipol 100 2% (oberflächenaktives Mittel)

Jedes davon wurde unter Einsatz der gleichen Bedingungen wie in den vorhergehenden Beispielen dem Tintenstrahl-Drucken unterzogen.

Das gedruckte Bild von Bezugsbeispiel 1 (unbehandelt) wies beträchtliches Auslaufen auf (Qualitätsstufe x). Bei der Probe von Bezugsbeispiel 2 war das Gewebe aufgrund dicker Schlichtung deformiert, und daher war das Bild etwas verzerrt. Auch lief die Tinte an Teilen aus, an denen die Tinte ziemlich stark aufgetragen war, und daher hatte der Druck eine geringe Qualität (Quaiitätsstufe Δ) als Beispiel 1 Qualitätsstufe o).

Bezugsbeispiel 3

Eine Behandlungslösung, bei der ein wasserlösliches Polymer in Öl dispergiert war, wurde mit folgender Zusammensetzung hergestellt. CMC wurde zuvor mit einer Strahlmühle pulverisiert.

Mineral Spirit A 92,1%

Sorbitanmonooleat 2,1% (oberflächenaktives Mittel)

Fine Gum MC-8 5,0%

Polyoxyethylensorbitanmonooleat 1,8% (oberflächenaktiver Stoff)

Dieses Vorbehandlungsgewebe war weich, lag aber in einem Zustand vor, in dem weißes Pulver über der Oberfläche des Tuchs vorhanden war. Unter den gleichen Bedingungen wie in den vorhergehenden Beispielen wurde es dem Tintenstrahl- Drucken unterworfen. Die Ergebnisse werden in Tabelle 1 gezeigt (Qualtitätsstufe Δ). Bei diesem Druck war das Auslaufen eher besser verhindert als bei Bezugsbeispiel 2, aber er wies teilweise starkes Auslaufen auf und hatte keine Egalfärbung.

Bezugsbeispiele 4 und 5

Ein unbehandeltes breites Baumwolltuch wurde als Probe beim Bezugsbeispiel 4 genommen. Weiterhin wurde unter Herstellung einer wäßrigen Lösung mit nachstehender Zusammensetzung ein breites Baumwolltuch, auf das eine wäßrige Lösung aufgebracht wurde, als Probe beim Bezugsbeispiel 5 genommen.

Snow Algin M 5%

Wasser 93%

Natriumtrichloracetat 5%

Jedes wurde unter den gleichen Bedingungen wie in den vorhergehenden Beispielen dem Tintenstrahl-Drucken unterzogen. Die Ergebnisse werden in Tabelle 1 gezeigt.

Das Druckbild von Bezugsbeispeil 4 (unbehandelt) wies Auslaufen auf (Qualitätsstufe x). Die Probe von Bezugsbeispiel 5 befand sich in einem Zustand der soliden Schlichtung, und das Bild war etwas verzerrt (Qualitätsstufe Δ). Weiters wies das Bild an Teilen, wo die Tinte ziemlich stark haftete, Auslaufen auf, und der Druck insgesamt war jenem von Beispiel 2 unterlegen.

Bezugsbeispiel 6

Eine wäßrige Lösung wurde gemäß folgender Zusammensetzung hergestellt, und sie wurde auf ein Seiden-"Habutae"-Gewebe aufgebracht.

Fine Gum MC-8 5%

Wasser 90%

Mineral Spirit A 3%

Nonipol 2%

Unter den gleichen Bedingungen wie in den vorhergehenden Beispielen wurde Tintenstrahl-Drucken angewandt. Die Ergebnisse werden in Tabelle 1 gezeigt.

Das Druckbild (Qualitätsstufe Δ) wies etwas Auslaufen an Teilen auf, an denen die Tinte ziemlich stark aufgetragen war, und unterschied sich nicht sehr von dem von Bezugsbeispiel 2.

Tabelle 1
Materialien Biegefestigkeit des behandelten Gewebes (mm) Auslaufen des Drucks (mm) Qualitätsstufe Beispiel Bezugsbeispiel Seide Baumwolle
Tabelle 2
Materialien Gewichtsverhältnis trockener Feststoff/Terpentin Auslaufen des Drucks (mm) Qualitätsstufe Beispiel Nylonjersey Nylontrikot Polyestertwill

Die Wirkung des erfindungsgemäßen Verfahrens, das Auslaufen zu verhindern, ermöglicht die Anwendung des Tintenstrahl-Druckers auf dem Gebiet des Textildrucks ebenso wie auf dem Gebiet des Papierdrucks. Daher ist die Musterbildung mit einem Musterleser oder Computer anwendbar, und somit werden die Kosten der Musterbildung im Vergleich zum herkömmlichen Handdruck, Walzendruck, Siebdruck und Umdruck stark verringert. Das erfindungsgemäße Verfahren ist daher sehr vorteilhaft zum Drucken einer Vielzahl von Mustern jeweils in einer kleinen Menge.


Anspruch[de]

1. Verfahren zum Vorbereiten von Gewebe für das Tintenstrahl-Drucken, worin das Gewebe mit einer Emulsion, die aus einer Öl-Phase aus wasserunlöslichem Lösungsmittel und aus einer Wasser-Phase in Form einer wäßrigen Lösung eines Polymers besteht, behandelt und danach getrocknet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Emulsion eine Öl-in-Wasser-Emulsion ist, deren kontinuierliche Phase von der wäßrigen Polymer-Lösung gebildet und deren Öl-Phase in der wäßrigen Polymer-Phase dispergiert oder emulgiert ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, worin das wasserunlösliche Lösungsmittel in der Emulsion in einer Menge von 5 - 70 Gew.-% der Emulsion vorliegt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, worin das Wasser in der Emulsion in einer Menge von 30 - 90 Gew.-% der Emulsion vorliegt.

4. Verfahren nach irgendeinem der vorangegangenen Ansprüche, worin das wasserlösliche Polymer in der Emulsion in einer Menge von 1,0 - 20 Gew.-% der Emulsion vorliegt.

5. Verfahren nach irgendeinem der vorangegangenen Ansprüche, worin das Gewicht der trockenen festen Komponente in der Emulsion 1/2,5 - 1/20 des Gewichts des wasserunlöslichen Lösungsmittels beträgt.

6. Verfahren zum Tintenstrahl-Drucken, worin

das Gewebe nach einem Verfahren nach irgendeinem der vorangegangenen Ansprüche mit einem Vorbehandlungs-Material vorbehandelt wird, um das Gewebe für das Tintenstrahl-Drucken vorzubereiten,

das Gewebe danach einem Tintenstrahl-Druck-Verfahren unterworfen wird, das einen Entwicklungsschritt umfaßt, und

das Gewebe während des Entwicklungsschritts gewaschen wird, um unerwünschtes Vorbehandlungs-Material zu entfernen.







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